DE102012019135B4 - Electromagnetically actuated brake with one brake coil - Google Patents
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Abstract
Elektromagnetisch betätigbare Bremse mit einer Bremsspule,wobei die Bremsspule eine relativ zur Bremsspule drehbar angeordnete Bremsrotorwelle aufweist, wobei die Bremsrotorwellenachse koaxial zur Symmetrieachse der Bremsspule, also Bremsspulenachse, ist,wobei die Bremsspule mehrere Teilspulen (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) aufweist, wobei die Teilspulen (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) um die Bremsspulenachse in Umfangsrichtung herum hintereinander angeordnet sind, wobei die Teilspulen (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) in einer kreisförmigen Anordnung um die Bremsspulenachse angeordnet sind,wobei die Teilspulen (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind und zur jeweils in Umfangsrichtung nächstbenachbarten Teilspule (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) einen unterschiedlichen Wicklungssinn aufweisen, so dass die Teilspulen (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) mit einem ersten Wicklungssinn eine erste Sorte und die Teilspulen (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) mit dem entgegengesetzten Wicklungssinn eine zweite Sorte bilden,dadurch gekennzeichnet, dassdie Teilspulen (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) durch zumindest eine erste Wellenwicklung und eine zweite Wellenwicklung gebildet sind,wobei jede der beiden Wellenwicklungen in Umfangsrichtung umlaufend verlegt ist, wobei der Radialabstand der jeder der beiden Wellenwicklungen eine periodische Funktion des Umfangswinkels ist,- wobei die erste und zweite Wellenwicklung gleichartig ausgeführt sind, aber zueinander einen Versatz in Umfangsrichtung aufweisen,- und/oder wobei die zweite Wellenwicklung zur ersten invertiert ist bezogen auf einen Kreis, dessen Radialabstand dem Mittelwert aus maximalem und minimalem Radialabstand der Funktion entspricht,wobei die periodische Funktion eine Rechteckfunktion ist mit abgerundeten Eckbereichen,wobei die erste Wellenwicklung in einem ersten axialen Bereich angeordnet und die zweite Wellenwicklung in einem davon unterschiedlichen axialen Bereich, der von dem ersten axialen Bereich beabstandet ist oder höchstens an diesen angrenzt, nicht aber überlappt.Electromagnetically actuated brake with a brake coil,wherein the brake coil has a brake rotor shaft which is arranged so as to be rotatable relative to the brake coil,wherein the brake rotor shaft axis is coaxial with the axis of symmetry of the brake coil, i.e. brake coil axis,wherein the brake coil has a plurality of partial coils (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52),wherein the partial coils (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) are arranged one behind the other in the circumferential direction around the brake coil axis,wherein the partial coils (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) are arranged in a circular arrangement around the brake coil axis,wherein the partial coils (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) are arranged one behind the other in the circumferential direction and have a different winding direction to the respective next adjacent partial coil (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) in the circumferential direction, so that the partial coils (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) with a first winding direction form a first type and the partial coils (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) with the opposite winding direction form a second type, characterized in that the partial coils (1, 2, 21, 22, 31, 32, 41, 42, 51, 52) are formed by at least a first wave winding and a second wave winding,wherein each of the two wave windings is laid out circumferentially,wherein the radial distance of each of the two wave windings is a periodic function of the circumferential angle,-wherein the first and second wave windings are of the same type but are offset from one another in the circumferential direction,-and/orwherein the second wave winding is inverted to the first with respect to a circle whose radial distance corresponds to the mean value of the maximum and minimum radial distance of the function,wherein the periodic function is a rectangular function with rounded corner regions,wherein the first wave winding is arranged in a first axial region and the second wave winding is arranged in a different axial region which is spaced from the first axial region or at most borders on it but does not overlap.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch betätigbare Bremse mit einer Bremsspule.The invention relates to an electromagnetically actuated brake with a brake coil.
Es ist allgemein bekannt, dass Bremsspulen von elektromagnetisch bestätigbaren Bremsen eine Ringspule aufweisen zur Erzeugung von Magnetfeld.It is well known that brake coils of electromagnetically actuated brakes have a toroidal coil to generate a magnetic field.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektromagnetisch betätigbare Bremse mit einer Bremsspule weiterzubilden, wobei eine einfache kostengünstig herstellbare Ausführung erreicht werden.The invention is therefore based on the object of developing an electromagnetically actuated brake with a brake coil, whereby a simple, cost-effective design can be achieved.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der elektromagnetisch betätigbare Bremse mit einer Bremsspule nach den in Anspruch 1 oder 4 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention, the object is achieved in the electromagnetically actuated brake with a brake coil according to the features specified in
Wichtige Merkmale der Erfindung bei der elektromagnetisch betätigbaren Bremse mit einer Bremsspule sind, dass die Bremsspule eine relativ zur Bremsspule drehbar angeordnete Bremsrotorwelle aufweist, insbesondere wobei die Bremsrotorwellenachse koaxial zur Symmetrieachse der Bremsspule, also Bremsspulenachse, ist,
- wobei die Bremsspule mehrere Teilspulen aufweist, insbesondere wobei die Teilspulen um die Bremsspulenachse in Umfangsrichtung herum hintereinander angeordnet sind, insbesondere wobei die Teilspulen in einer kreisförmigen Anordnung um die Bremsspulenachse angeordnet sind,
- wobei die Teilspulen in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind und zur jeweils in Umfangsrichtung nächstbenachbarten Teilspule einen unterschiedlichen Wicklungssinn aufweisen, so dass die Teilspulen mit einem ersten Wicklungssinn eine erste Sorte und die Teilspulen mit dem entgegengesetzten Wicklungssinn eine zweite Sorte bilden,
- insbesondere wobei kein resultierender Kreisstrom gebildet ist,
- wobei die Teilspulen durch zumindest eine erste Wellenwicklung und eine zweite Wellenwicklung gebildet sind,
- wobei jede der beiden Wellenwicklungen in Umfangsrichtung umlaufend verlegt ist, wobei der Radialabstand der jeder der beiden Wellenwicklungen eine periodische Funktion des Umfangswinkels ist,
- insbesondere wobei jeder der beiden Wellenwicklungen einen in Umfangsrichtung umlaufend verlegten Wicklungsdraht aufweist, dessen Radialabstand eine periodische Funktion des Umfangswinkels ist,
- - wobei die erste und zweite Wellenwicklung gleichartig ausgeführt sind, aber zueinander einen Versatz in Umfangsrichtung aufweisen,
- - und/oder wobei die zweite Wellenwicklung zur ersten invertiert ist bezogen auf einen Kreis, dessen Radialabstand dem Mittelwert aus maximalem und minimalem Radialabstand der Funktion entspricht, insbesondere so, dass die erste Wellenwicklung den minimalen Radialabstandswert aufweist bei denjenigen Umfangswinkelwerten, bei denen die zweite Wellenanordnung den maximalen Radialabstandswert aufweist.
- wherein the brake coil has a plurality of partial coils, in particular wherein the partial coils are arranged one behind the other in the circumferential direction around the brake coil axis, in particular wherein the partial coils are arranged in a circular arrangement around the brake coil axis,
- wherein the partial coils are arranged one behind the other in the circumferential direction and have a different winding direction to the respective next adjacent partial coil in the circumferential direction, so that the partial coils with a first winding direction form a first type and the partial coils with the opposite winding direction form a second type,
- in particular wherein no resulting circulating current is formed,
- wherein the partial coils are formed by at least a first wave winding and a second wave winding,
- wherein each of the two wave windings is laid circumferentially, wherein the radial distance of each of the two wave windings is a periodic function of the circumferential angle,
- in particular, wherein each of the two wave windings has a winding wire laid circumferentially, the radial distance of which is a periodic function of the circumferential angle,
- - wherein the first and second wave windings are of the same design, but are offset from one another in the circumferential direction,
- - and/or wherein the second wave winding is inverted to the first with respect to a circle whose radial distance corresponds to the mean value of the maximum and minimum radial distance of the function, in particular such that the first wave winding has the minimum radial distance value at those circumferential angle values at which the second wave arrangement has the maximum radial distance value.
Von Vorteil ist dabei, dass eine einfach herstellbare Wickelanordnung erreicht ist, indem der Wicklungsdraht mit periodisch schwankendem Radialabstand in Umfangsrichtung verlegbar ist, also keine Richtungsumkehr bei jeder Teilspule auszuführen ist. Außerdem sind nur zwei solcher einfach herzustellenden Wicklungen notwendig. Somit ist also eine einfach herstellbare Bremsspule ausführbar.The advantage here is that a winding arrangement that is easy to manufacture is achieved by laying the winding wire with a periodically varying radial distance in the circumferential direction, meaning that there is no need to reverse the direction for each partial coil. In addition, only two such windings that are easy to manufacture are necessary. This means that a brake coil that is easy to manufacture can be produced.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die periodische Funktion eine Rechteckfunktion, insbesondere mit abgerundeten Eckbereichen. Von Vorteil ist dabei, dass eine möglichst große Wickelfläche abdeckbar ist.In an advantageous embodiment, the periodic function is a rectangular function, in particular with rounded corner areas. The advantage here is that the largest possible winding surface can be covered.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Wellenwicklung in einem ersten axialen Bereich angeordnet und die zweite Wellenwicklung in einem davon unterschiedlichen axialen Bereich, der von dem ersten axialen Bereich beabstandet ist oder höchstens an diesen angrenzt, insbesondere nicht aber überlappt. Von Vorteil ist dabei, dass die Wickelstränge in Umfangsrichtung nicht nebeneinanderliegen müssen, sondern sogar im selben Umfangswinkelbereich angeordnet werden können. Somit ist eine hohe Anzahl von Teilspulen in Umfangsrichtung anordenbar und daher eine hohe Wicklungsdichte erreichbar.In an advantageous embodiment, the first wave winding is arranged in a first axial region and the second wave winding in a different axial region, which is spaced from the first axial region or at most borders on it, but in particular does not overlap. The advantage here is that the Winding strands do not have to be next to each other in the circumferential direction, but can even be arranged in the same circumferential angle range. This means that a large number of partial coils can be arranged in the circumferential direction and therefore a high winding density can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jede Teilspule mit ihrer in Umfangsrichtung nächstbenachbarten Teilspule zumindest über zwei Wicklungsdrahtabschnitte direkt verbunden, insbesondere wobei also die Wicklungsdrahtabschnitte jeweils direkt zwischen den Teilspulenwicklungen verlaufen, ohne über andere Teilspulenwicklungen geführt zu sein. Von Vorteil ist dabei, dass ein resultierender Kreisstrom entlang der Umfangsrichtung der Bremsspule vermeidbar ist. Denn durch die Verbindung über zwei Wicklungsdrahtabschnitte wird erreichbar, dass an der radialen Innenseite und an der radialen Außenseite die stets gleiche Anzahl von Wicklungsdrähten verläuft und die jeweils in Umfangsrichtung zueinander nächstbenachbarten radialen Innenseiten von Teilspulen beziehungsweise Außenseiten von Teilspulen zueinander die umgekehrte Bestromungsrichtung aufweisen. Daher ist kein resultierender Kreisstrom vorhanden und somit das Streufeld vernachlässigbar.In an advantageous embodiment, each partial coil is directly connected to its next adjacent partial coil in the circumferential direction at least via two winding wire sections, in particular whereby the winding wire sections each run directly between the partial coil windings without being routed via other partial coil windings. The advantage here is that a resulting circular current along the circumferential direction of the brake coil can be avoided. This is because the connection via two winding wire sections means that the same number of winding wires always run on the radial inside and on the radial outside and the radial insides of partial coils or outer sides of partial coils that are closest to each other in the circumferential direction have the opposite current flow direction to each other. Therefore, there is no resulting circular current and the stray field is therefore negligible.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Wellenwicklung in einem axialen Bereich angeordnet, der sich von demjenigen axialen Bereich unterscheidet, in welchem die zweite Wellenwicklung angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein in Umfangsrichtung gesehen ausgeführtes Überlappen der nächstbenachbarten Wicklungsseiten von Teilspulen ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the first wave winding is arranged in an axial region that differs from the axial region in which the second wave winding is arranged. The advantage here is that an overlap of the next adjacent winding sides of partial coils, viewed in the circumferential direction, is possible.
Wichtige Merkmale bei der elektromagnetisch betätigbaren Bremse mit einer Bremsspule nach Anspruch 4 sind, dass die Bremsspule eine relativ zur Bremsspule drehbar angeordnete Bremsrotorwelle aufweist, insbesondere wobei die Bremsrotorwellenachse koaxial zur Symmetrieachse der Bremsspule, also Bremsspulenachse, ist,
- wobei die Bremsspule mehrere Teilspulen aufweist, insbesondere wobei die Teilspulen um die Bremsspulenachse in Umfangsrichtung herum hintereinander angeordnet sind, insbesondere wobei die Teilspulen in einer kreisförmigen Anordnung um die Bremsspulenachse angeordnet sind,
- wobei die Teilspulen in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind und zur jeweils in Umfangsrichtung nächstbenachbarten Teilspule einen unterschiedlichen Wicklungssinn aufweisen,
- wobei die Bremsspule eine die Teilspulen bildende und/oder umfassende Schleifenwicklung, insbesondere bei welcher die Teilspulen elektrisch parallelgeschaltet sind, aufweist,
- insbesondere wobei die Schleifenwicklung in Umfangsrichtung überlappend ausgeführt ist, insbesondere wobei also ein von einer jeweiligen Teilspule überdeckter Umfangswinkelbereich mit dem von der in Umfangsrichtung nächstbenachbarten Teilspule in Umfangsrichtung überdeckten Umfangswinkelbereich überlappt,
- insbesondere wobei die Anordnung der Teilspulen aus zwei Teilspulen-Anordnungen zusammengesetzt ist, wobei die Teilspulen mit Ausnahme des Wicklungssinns gleichartig aufgebaut und die Anordnungen in Umfangsrichtung gegeneinander verdreht sind, wobei der Umfangswinkelversatz in Umfangsrichtung die Hälfte des Winkelabstandes zweier in Umfangsrichtung nächstbenachbarten Teilspulen beträgt.
- wherein the brake coil has a plurality of partial coils, in particular wherein the partial coils are arranged one behind the other in the circumferential direction around the brake coil axis, in particular wherein the partial coils are arranged in a circular arrangement around the brake coil axis,
- wherein the partial coils are arranged one behind the other in the circumferential direction and have a different winding direction to the next adjacent partial coil in the circumferential direction,
- wherein the brake coil has a loop winding forming and/or comprising the partial coils, in particular in which the partial coils are electrically connected in parallel,
- in particular wherein the loop winding is designed to overlap in the circumferential direction, in particular wherein a circumferential angle range covered by a respective partial coil overlaps with the circumferential angle range covered by the next adjacent partial coil in the circumferential direction,
- in particular, wherein the arrangement of the partial coils is composed of two partial coil arrangements, wherein the partial coils are constructed in the same way with the exception of the winding direction and the arrangements are rotated relative to one another in the circumferential direction, wherein the circumferential angular offset in the circumferential direction is half the angular distance between two partial coils which are next adjacent in the circumferential direction.
Von Vorteil ist dabei, dass die Schleifenwicklung in einfacher Weise herstellbar ist und außerdem ein resultierender Kreisstrom vermeidbar ist und daher auch das Streufeld vernachlässigbar ist.The advantage here is that the loop winding can be manufactured in a simple manner and, in addition, a resulting circular current can be avoided and therefore the stray field is negligible.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Schleifenwicklung aus separat bewickelten jeweiligen Teilspulen zusammengesetzt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the loop winding is composed of separately wound partial coils. The advantage here is that it enables simple production.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind in Umfangsrichtung nächstbenachbarte Teilspulen in unterschiedlichen axialen Bereichen angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass ein Überlappen der Wicklungen in Umfangsrichtung ermöglicht ist und somit eine hohe Anzahl von Teilspulen in Umfangsrichtung anordenbar ist.In an advantageous embodiment, the partial coils closest to each other in the circumferential direction are arranged in different axial areas. The advantage here is that the windings can overlap in the circumferential direction and thus a large number of partial coils can be arranged in the circumferential direction.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung überdecken in Umfangsrichtung nächstbenachbarte Teilspulen denselben axialen Bereich. Von Vorteil ist dabei, dass ein überlappendes Anordnen ausführbar ist, insbesondere eine in Umfangsrichtung und in axialer Richtung schrägwinklige Anordnung jeder Teilspule.In an advantageous embodiment, the sub-coils that are next to each other in the circumferential direction cover the same axial area. The advantage here is that an overlapping arrangement can be carried out, in particular an oblique arrangement of each sub-coil in the circumferential direction and in the axial direction.
Wichtige Merkmale bei der elektromagnetisch betätigbaren Bremse sind, dass die Teilspulen in Umfangsrichtung regelmäßig voneinander beabstandet sind,
- insbesondere wobei die Teilspulen auf demselben Radialabstand angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung einer hochsymmetrischen Bremsspule ausführbar ist.
- in particular, the partial coils are arranged at the same radial distance. The advantage here is that a highly symmetrical brake coil can be easily manufactured.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Teilspulen axial orientiert, also die von der jeweiligen Teilspulenwicklung erzeugte Magnetisierungsrichtung axial orientiert ist, also senkrecht zur Umfangsrichtung und/oder parallel zur Symmetrieachse der Bremsspule und/oder parallel zur Bremsrotorwellenachse. Von Vorteil ist dabei, dass vom erzeugten Magnetfeld der Teilspulen eine axial bewegbar, aber drehfest mit der Bremsspule verbundene Ankerscheibe anziehbar ist entgegen der von Federelementen erzeugten Federkraft, welche ebenfalls auf die Ankerscheibe wirkt. Bei Ausfalls der Bestromung der Teilspulen wird die Ankerschiebe von den Federelementen auf einen mit der Bremsrotorwelle drehfest, aber axial verschiebbar angeordneten Bremsbelagträger einer Bremsscheibe gedrückt, so dass diese wiederum mit ihrem, auf ihrer von der Ankerschiebe abgewandten Seite angeordneten weiteren Bremsbelag auf eine mit der Bremsspule fest verbundene Bremsfläche gedrückt wird.In an advantageous embodiment, the partial coils are axially oriented, i.e. the magnetization direction generated by the respective partial coil winding The direction of the current is oriented axially, i.e. perpendicular to the circumferential direction and/or parallel to the axis of symmetry of the brake coil and/or parallel to the brake rotor shaft axis. The advantage here is that an armature disk that is axially movable but non-rotatably connected to the brake coil can be attracted by the magnetic field generated by the partial coils against the spring force generated by spring elements, which also acts on the armature disk. If the current supply to the partial coils fails, the armature disk is pressed by the spring elements onto a brake pad carrier of a brake disk that is non-rotatably but axially movable with the brake rotor shaft, so that the brake disk in turn is pressed with its additional brake pad arranged on the side facing away from the armature disk onto a braking surface that is firmly connected to the brake coil.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist jede Wicklung mehrere, zumindest abschnittsweise parallel geführte Wicklungsdrähte auf, so dass die Windungszahl jeder Teilspule größer als 1 ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein starkes Magnetfeld erzeugbar ist.In an advantageous embodiment, each winding has several winding wires that are at least partially parallel, so that the number of turns of each partial coil is greater than 1. The advantage here is that a strong magnetic field can be generated.
Wichtige Merkmale bei der Spulenanordnung für einen Elektromagneten, insbesondere für eine elektromagnetisch betätigbare Bremse, sind, dass die Spulenanordnung Teilspulen aufweist.Important features of the coil arrangement for an electromagnet, in particular for an electromagnetically actuated brake, are that the coil arrangement has partial coils.
Von Vorteil ist dabei, dass durch die Aufteilung der Bremsspule in Teilspulen eine Reduzierung des Streufeldes erreichbar ist.The advantage here is that the stray field can be reduced by dividing the brake coil into sub-coils.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages arise from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features in the claims. The person skilled in the art will recognize further useful combination options of claims and/or individual claim features and/or features of the description and/or the figures, in particular from the task and/or the task arising from a comparison with the prior art.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
- In
der 1 ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Bremsspule gezeigt, die aus in Schleifenwicklung zusammengesetzten Einzelspulen besteht. - In
der 2 ist eine Draufsicht auf eine andere erfindungsgemäße Bremsspule gezeigt, deren Teilspulen in verschiedenen axialen Bereichen angeordnet ist. - In der
3 ist eine Draufsicht auf eine andere erfindungsgemäße Bremsspule gezeigt, deren Teilspulen überlappend angeordnet sind. - In der
4 ist eine Draufsicht auf eine erste Lage einer anderen erfindungsgemäßen Bremsspule gezeigt, deren Teilspulen mittels einer in der Lage, also in einem ersten axialen Bereich, angeordneten Wellenwicklung erzeugt sind. - In der
5 ist eine Draufsicht auf eine zweite Lage der Bremsspule nach4 gezeigt, wobei die Teilspulen mittels einer in der zweiten Lage, also in einem zweiten zum ersten unterschiedlichen axialen Bereich, angeordneten Wellenwicklung erzeugt sind. - In der
6 ist eine Draufsicht auf die aus der ersten und zweiten Lage der4 und5 zusammengesetzte Bremsspule gezeigt. - In der
7 istein Wickelschema zur 1 gezeigt, das aber auch auf die anderen Ausführungsbeispiele mit Schleifenwicklung anwendbar ist. Dabei ist allerdings effektiv ein Restkreisstrom vorhanden. - In der
8 ist ein alternatives Wickelschema gezeigt, das im Unterschied zur7 effektiv keinen Restkreisstrom aufweist. - In der
9 sind die Wickelschemata der Wellenwicklungen im oberen Teil der9 gezeigt, deren Zusammensetzung im unteren Teil gezeigt ist.
- In the
1 is a plan view of a brake coil according to the invention, which consists of individual coils assembled in loop winding. - In the
2 a plan view of another brake coil according to the invention is shown, the partial coils of which are arranged in different axial regions. - In the
3 a plan view of another brake coil according to the invention is shown, the partial coils of which are arranged overlapping. - In the
4 a plan view of a first layer of another brake coil according to the invention is shown, the partial coils of which are produced by means of a wave winding arranged in the layer, i.e. in a first axial region. - In the
5 is a plan view of a second layer of the brake coil according to4 shown, wherein the partial coils are produced by means of a wave winding arranged in the second layer, i.e. in a second axial region different from the first. - In the
6 is a top view of the first and second layer of the4 and5 composite brake coil shown. - In the
7 is a winding pattern for1 shown, but this can also be applied to the other embodiments with loop winding. However, there is effectively a residual circuit current. - In the
8th An alternative winding scheme is shown, which in contrast to the7 effectively has no residual circuit current. - In the
9 are the winding schemes of the wave windings in the upper part of the9 whose composition is shown in the lower part.
Wie in
Die Teilspulen weisen den gleichen Radialabstand zur Bremsrotorwellenachse auf.The partial coils have the same radial distance to the brake rotor shaft axis.
Bei Bestromung zieht das erzeugte Magnetfeld eine ferromagnetisch ausgeführte, axial bewegbar angeordnete, axial von den Teilspulen beabstandete, drehfest am Gehäuse festgelegte Ankerscheibe an, so dass eine entgegenwirkende Federkraft von Federelementen überwunden wird und somit die Ankerscheibe von einem mit der Bremsrotorwelle drehfest verbundenen, axial bewegbarer Bremsbelagträger mit beidseitig axial angeordneten Bremsbelägen abgehoben wird. In diesem Betriebszustand ist die Bremse gelüftet und das Bemsmoment nicht wirksam. Bei abgeschalteter Bestromung entfällt die magnetische Anziehungskraft und die Ankerscheibe wird mit der Federkraft von Federelementen gegen den Bremsbelagträger mit beidseitig axial angeordneten Bremsbelägen, der wiederum gegen eine mit dem Gehäuse und somit mit dem Spulenkörper der Bremsspule fest verbundenen Bremsfläche gedrückt.When energized, the magnetic field generated attracts a ferromagnetic armature disk that is axially movable, axially spaced from the partial coils and fixed to the housing in a rotationally fixed manner, so that an opposing spring force of spring elements is overcome and the armature disk is lifted off an axially movable brake pad carrier with brake pads arranged axially on both sides that is connected to the brake rotor shaft in a rotationally fixed manner. In this operating state, the brake is released and the braking torque is not effective. When the energization is switched off, the magnetic attraction force is eliminated and the armature disk is pressed by the spring force of spring elements against the brake pad carrier with brake pads arranged axially on both sides, which in turn is pressed against a braking surface that is firmly connected to the housing and thus to the coil body of the brake coil.
Jede Teilspule erzeugt ein zum Magnetfeld einer jeweils in Umfangsrichtung zu ihr nächstbenachbarten Teilspule entgegengesetzt gerichtetes Magnetfeld. Somit ist in Umfangsrichtung eine abwechselnde Magnetisierung vorhanden, da die durch die Teilspulen gebildeten Magnetpole entgegengesetzt sind zu ihrem in Umfangsrichtung nächsten Nachbarn.Each partial coil generates a magnetic field that is opposite to the magnetic field of the partial coil closest to it in the circumferential direction. This means that there is alternating magnetization in the circumferential direction, since the magnetic poles formed by the partial coils are opposite to their closest neighbor in the circumferential direction.
Die Anzahl der Teilspulen ist dabei gerade. Die Teilspulen sind im selben axialen Bereich angeordnet. Daher bilden die Teilspulenwicklungen eine ebene Anordnung.The number of partial coils is even. The partial coils are arranged in the same axial area. Therefore, the partial coil windings form a flat arrangement.
Wie in
Somit ist eine höhere Wicklungsdichte erreichbar.Thus, a higher winding density can be achieved.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach
Wie in
Wie in
Wiederum sind die Anordnung der ersten und zweiten Teilspulen mit Ausnahme des Wicklungssinns gleichartig aufgebaut und in Umfangsrichtung gegeneinander verdreht. Der Umfangswinkelversatz in Umfangsrichtung beträgt vorzugsweise wiederum im Wesentlichen die Hälfte des Winkelabstandes zweier in Umfangsrichtung nächstbenachbarten Teilspulen. Somit ist stets eine Teilspule der ersten Sorte nächstbenachbart zu einer Teilspule der zweiten Sorte.Again, the arrangement of the first and second partial coils is constructed in the same way, with the exception of the winding direction, and is rotated relative to one another in the circumferential direction. The circumferential angle offset in the circumferential direction is preferably essentially half the angular distance between two partial coils that are next to each other in the circumferential direction. Thus, a partial coil of the first type is always next to a partial coil of the second type.
In der
Daher ist in
Bei anderen Ausführungsbeispielen ist auch eine von drei unterschiedliche Windungszahl N bei den Teilspulen ausführbar. Dabei sind dann an der radialen Innenseite und an der radialen Außenseite jeweils N Leitungen geführt. Ebenso sind N Leitungen an den der jeweils benachbarten Teilspule zugewandten Seiten geführt, so dass dort ein resultierender Strom durch 2N Leitungen führt. Somit ist kein resultierender Kreisstrom an der radialen Innenseite vorhanden und auch kein resultierender Kreisstrom an der radialen Außenseite.In other embodiments, one of three different number of turns N can be implemented for the partial coils. In this case, N lines are routed on the radial inside and on the radial outside. Likewise, N lines are routed on the sides facing the adjacent partial coil, so that a resulting current runs through 2N lines there. Thus, there is no resulting circular current on the radial inside and no resulting circular current on the radial outside.
Die in
Die in
Bei dem Ausführungsbeispiel nach
Wie in
In
Wie in den Wickelschemata der
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Teilspule mit axial orientiertem WickelsinnPartial coil with axially oriented winding direction
- 22
- Teilspule mit entgegengesetzt zur axialen Richtung orientiertem WickelsinnPartial coil with winding direction opposite to the axial direction
- 2121
- Teilspule mit axial orientiertem WickelsinnPartial coil with axially oriented winding direction
- 2222
- Teilspule mit entgegengesetzt zur axialen Richtung orientiertem WickelsinnPartial coil with winding direction opposite to the axial direction
- 3131
- Teilspule mit axial orientiertem WickelsinnPartial coil with axially oriented winding direction
- 3232
- Teilspule mit entgegengesetzt zur axialen Richtung orientiertem WickelsinnPartial coil with winding direction opposite to the axial direction
- 4040
- Wicklungsdraht, insbesondere StrompfadWinding wire, especially current path
- 4141
- Teilspule mit axial orientiertem WickelsinnPartial coil with axially oriented winding direction
- 4242
- Teilspule mit entgegengesetzt zur axialen Richtung orientiertem WickelsinnPartial coil with winding direction opposite to the axial direction
- 5050
- Wicklungsdraht, insbesondere StrompfadWinding wire, especially current path
- 5151
- Teilspule mit axial orientiertem WickelsinnPartial coil with axially oriented winding direction
- 5252
- Teilspule mit entgegengesetzt zur axialen Richtung orientiertem WickelsinnPartial coil with winding direction opposite to the axial direction
- 9191
- WickelschemaWrapping scheme
- 9292
- WickelschemaWrapping scheme
- 9393
- WickelschemaWrapping scheme
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1484090A (en) | 1918-04-11 | 1924-02-19 | Taftpeirce Mfg Company | Rotary magnetic chuck |
US4626814A (en) | 1983-09-19 | 1986-12-02 | Iveco Fiat, S.P.A. | Rapid acting electromagnetic actuator |
FR2778266A1 (en) | 1998-04-30 | 1999-11-05 | Renault Automation | Electromagnet for holding sheet steel during working, particularly in motor vehicle manufacture |
DE10119636A1 (en) | 2001-04-20 | 2002-11-21 | Lenze Gmbh & Co Kg Aerzen | Electromagnetically ventilated spring-applied brake with several ventilation magnets |
WO2011063889A1 (en) | 2009-11-26 | 2011-06-03 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Electromagnetically actuable brake and method for operating a brake |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2820928A (en) * | 1952-01-05 | 1958-01-21 | Tourneau Robert G Le | Electrically controlled brake unit |
IT1198556B (en) * | 1983-04-15 | 1988-12-21 | Giampiero Tassinario | DIRECT CURRENT MOTOR WITHOUT ELECTRONICALLY COMMUTED MANIFOLD |
FR2605155A1 (en) * | 1986-10-08 | 1988-04-15 | Leroy Somer Moteurs | Electromagnetic brake, especially for brake-motor |
US8651246B2 (en) * | 2010-09-27 | 2014-02-18 | Xiu-Feng Chen | Electromagnetic brake structure |
-
2012
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-
2013
- 2013-04-09 WO PCT/EP2013/001039 patent/WO2013164063A1/en active Application Filing
- 2013-04-09 EP EP13715611.3A patent/EP2844887B1/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1484090A (en) | 1918-04-11 | 1924-02-19 | Taftpeirce Mfg Company | Rotary magnetic chuck |
US4626814A (en) | 1983-09-19 | 1986-12-02 | Iveco Fiat, S.P.A. | Rapid acting electromagnetic actuator |
FR2778266A1 (en) | 1998-04-30 | 1999-11-05 | Renault Automation | Electromagnet for holding sheet steel during working, particularly in motor vehicle manufacture |
DE10119636A1 (en) | 2001-04-20 | 2002-11-21 | Lenze Gmbh & Co Kg Aerzen | Electromagnetically ventilated spring-applied brake with several ventilation magnets |
WO2011063889A1 (en) | 2009-11-26 | 2011-06-03 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Electromagnetically actuable brake and method for operating a brake |
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